一种防松动自锁型索夹节点的制作方法

本发明涉及拉索索夹节点设计领域，具体涉及一种防松动自锁型索夹节点。

背景技术：

1、对于由拉索作为主要受力构件的预应力结构设计，节点设计是其重要的环节。拉索索夹节点的设计不仅应考虑与理论计算模型的相符性、预应力的施加方式、结构安装误差和使用过程中索力调节外，还需要考虑夹具在张拉过程以及使用过程中夹持力的损失等。

2、由于拉索索夹节点需满足诸多要求，其重量往往不可忽视，有时甚至超过拉索本体重量的一半以上。降低索夹节点的重量将有效提高结构效率，减少材料用量。同时由于预应力拉索结构的节点通常外露，因此索夹的大小和美观性也直接影响建筑的观感。

3、传统索夹节点常采用上下两块钢盖板，通过多排高强度螺栓将盖板与连续的拉索紧密贴合连接，如图1和图2所示。此节点构造中拉索不可滑动，结构在外荷载作用下，当索夹两端索拉力不相等时，拉索相对索夹会产生滑移趋势，此时由高强度螺栓的预紧力在拉索表面产生摩擦力，来平衡两端拉索拉力差。

4、依据泊松原理，当索力在外荷载作用下增加时，拉索的横截面将缩小，将导致高强度螺栓的预紧力降低，进而降低拉索表面的摩擦力。当高强度螺栓预紧力损失较大时，拉索周圈的摩擦力可能小于两端索力差，则会导致拉索滑移，节点失效。基于以上原因，在该类节点的设计阶段，应充分考虑高强度螺栓预紧力的后期损失，确保拉索与盖板之间有足够的摩擦力，防止拉索与索夹发生相对滑移。因此传统索夹节点的螺栓数量较多，也导致索夹节点体积较大，不仅增加了结构荷载，也影响了建筑美观。

技术实现思路

1、本发明目的在于：针对传统拉索索夹节点在高强度螺栓预紧力损失较大时，可能出现拉索与索夹发生相对滑移的问题，提供一种防松动自锁型索夹节点，该节点构造可以保证拉索在外荷载增加导致索力增大，拉索横截面减小时，高强度螺栓仍能保持预紧力，从而满足拉索抗滑移的受力要求。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、本发明提供了一种防松动自锁型索夹节点，包括中间连接板和连续拉索；所述中间连接板有两块且为相对设置，所述连续拉索夹于两块中间连接板之间，其中一块中间连接板的上侧设置有索夹上盖板，另一块中间连接板的下侧设置有索夹下盖板；所述索夹上盖板、两块中间连接板和索夹下盖板通过多颗高强度螺栓连接预紧；所述索夹上盖板和所述索夹下盖板与中间连接板之间分别配合设置有锯齿形结构，所述锯齿形结构能够在索力不平衡时沿高强度螺栓轴向产生作用力，以增加高强度螺栓的预紧力。

4、在上述技术方案中，索夹上盖板和索夹下盖板与中间连接板贴合后，索夹上盖板与索夹下盖板分别通过锯齿结构与中间连接板互相咬合连接。当索力不平衡时，锯齿倾斜面上产生的接触力在高强度螺栓方向存在分力，此分力将增加高强度螺栓的预紧力，可补偿由于拉索索力增加导致拉索横截面减小造成的高强度螺栓预紧力的降低。因此，该节点构造可以保证拉索在外荷载增加导致索力增大，拉索横截面减小时，高强度螺栓仍能保持预紧力，从而满足拉索抗滑移的受力要求。

5、作为本发明的优选方案，所述索夹上盖板和所述索夹下盖板与中间连接板的锯齿咬合方向相反。采用上述技术方案，可以满足索夹任意一侧产生不平衡力时的情况。

6、作为本发明的优选方案，所述锯齿形结构包括沿连续拉索长度方向设置的多个三角形锯齿。

7、作为本发明的优选方案，所述锯齿的一个齿面相对于锯齿所在板面倾斜，另一个齿面相对于锯齿所在板面垂直，且索夹上盖板和索夹下盖板与中间连接板之间的倾斜齿面紧贴、垂直齿面留有一定间隙。当索力不平衡时，倾斜的齿面上产生的接触力在高强度螺栓轴向存在分力，而垂直的齿面将不会在高强度螺栓方向存在分力。

8、作为本发明的优选方案，所述锯齿一个齿面倾斜角度为30°～60°。

9、作为本发明的优选方案，所述两块中间连接板在相对的一侧分别设置有与连续拉索适配的圆弧凹槽。通过在中间连接板上设置圆弧凹槽，连续拉索的外周面可以部分置于上述圆弧凹槽内，从而对连续拉索起到更好的紧固作用。

10、作为本发明的优选方案，所述高强度螺栓至少设置有四颗，且呈矩形阵列式分布于索夹四周位置。

11、作为本发明的优选方案，所述高强度螺栓包括螺杆和螺帽，所述螺杆的上下两端分别贯穿出所述索夹上盖板和所述索夹下盖板，所述螺帽紧固于所述螺杆的两端。

12、作为本发明的优选方案，所述索夹上盖板上设置有连接耳板，所述连接耳板上设置有连接孔。

13、作为本发明的优选方案，所述连接耳板垂直于所述索夹上盖板，且所述连接耳板的板面沿连续拉索长度方向。

14、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

15、本发明中的索夹节点构造可以保证拉索在外荷载增加导致索力增大，拉索横截面减小时，高强度螺栓仍能保持预紧力，从而满足拉索抗滑移的受力要求；同时可在相同设计条件下减少高强度螺栓的数量，降低索夹重量，减少材料用量，更好满足建筑美观要求。

技术特征：

1.一种防松动自锁型索夹节点，其特征在于，包括中间连接板(5)和连续拉索(4)；所述中间连接板(5)有两块且为相对设置，所述连续拉索(4)夹于两块中间连接板(5)之间，其中一块中间连接板(5)的上侧设置有索夹上盖板(1)，另一块中间连接板(5)的下侧设置有索夹下盖板(2)；所述索夹上盖板(1)、两块中间连接板(5)和索夹下盖板(2)通过多颗高强度螺栓(3)连接预紧；所述索夹上盖板(1)和所述索夹下盖板(2)与中间连接板(5)之间分别配合设置有锯齿形结构，所述锯齿形结构能够在索力不平衡时沿高强度螺栓(3)轴向产生作用力，以增加高强度螺栓(3)的预紧力。

2.根据权利要求1所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述索夹上盖板(1)和所述索夹下盖板(2)与中间连接板(5)的锯齿咬合方向相反。

3.根据权利要求2所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述锯齿形结构包括沿连续拉索(4)长度方向设置的多个三角形锯齿。

4.根据权利要求3所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述锯齿的一个齿面相对于锯齿所在板面倾斜，另一个齿面相对于锯齿所在板面垂直，且索夹上盖板(1)和索夹下盖板(2)与中间连接板(5)之间的倾斜齿面紧贴、垂直齿面留有一定间隙。

5.根据权利要求4所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述锯齿一个齿面倾斜角度为30°～60°。

6.根据权利要求1-5任一项所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述两块中间连接板(5)在相对的一侧分别设置有与连续拉索(4)适配的圆弧凹槽。

7.根据权利要求1-5任一项所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述高强度螺栓(3)至少设置有四颗，且呈矩形阵列式分布于索夹四周位置。

8.根据权利要求7所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述高强度螺栓(3)包括螺杆和螺帽，所述螺杆的上下两端分别贯穿出所述索夹上盖板(1)和所述索夹下盖板(2)，所述螺帽紧固于所述螺杆的两端。

9.根据权利要求1-5任一项所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述索夹上盖板(1)上设置有连接耳板(6)，所述连接耳板(6)上设置有连接孔。

10.根据权利要求9所述的防松动自锁型索夹节点，其特征在于，所述连接耳板(6)垂直于所述索夹上盖板(1)，且所述连接耳板(6)的板面沿连续拉索(4)长度方向。

技术总结
本发明公开了一种防松动自锁型索夹节点，包括中间连接板和连续拉索；所述中间连接板有两块且为相对设置，所述连续拉索夹于两块中间连接板之间，其中一块中间连接板的上侧设置有索夹上盖板，另一块中间连接板的下侧设置有索夹下盖板；所述索夹上盖板、两块中间连接板和索夹下盖板通过多颗高强度螺栓连接预紧；所述索夹上盖板和所述索夹下盖板与中间连接板之间分别配合设置有锯齿形结构，所述锯齿形结构能够在索力不平衡时沿高强度螺栓轴向产生作用力，以增加高强度螺栓的预紧力。本发明中的索夹节点构造可保证拉索在外荷载增加导致索力增大，拉索横截面减小时，高强度螺栓仍能保持预紧力，从而满足拉索抗滑移的受力要求；同时可降低索夹重量。

技术研发人员：向新岸,邱添,杨文,冯远
受保护的技术使用者：中国建筑西南设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30